電磁輻射的測量方法通常與測量點位和輻射源的距離有關(guān),即,所進(jìn)行的測量是遠(yuǎn)場測量還是近場測量。由于遠(yuǎn)場和近場的情況下,電磁場的性質(zhì)有所不同,因此,要對遠(yuǎn)場和近場測量有明確的了解。
電磁輻射源產(chǎn)生的交變電磁場可分為性質(zhì)不同的兩個部分,其中一部分電磁場能量在輻射源周圍空間及輻射源之間周期性地來回流動,不向外發(fā)射,稱為感應(yīng)場;另一部分電磁場能量脫離輻射體,以電磁波的形式向外發(fā)射,稱為輻射場。
一般情況下,電磁輻射場根據(jù)感應(yīng)場和輻射場的不同而區(qū)分為遠(yuǎn)區(qū)場(感應(yīng)場)和近區(qū)場(輻射場)。由于遠(yuǎn)場和近場的劃分相對復(fù)雜,要具體根據(jù)不同的工作環(huán)境和測量目的進(jìn)行劃分,一般而言,以場源為中心,在三個波長范圍內(nèi)的區(qū)域,通常稱為近區(qū)場,也可稱為感應(yīng)場;在以場源為中心,半徑為三個波長之外的空間范圍稱為遠(yuǎn)區(qū)場,也可稱為輻射場。
近區(qū)場通常具有如下特點:
近區(qū)場內(nèi),電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的大小沒有確定的比例關(guān)系。即:E 377H。一般情況下,對于電壓高電流小的場源(如發(fā)射天線、饋線等),電場要比磁場強(qiáng)得多,對于電壓低電流大的場源(如某些感應(yīng)加熱設(shè)備的模具),磁場要比電場大得多。
近區(qū)場的電磁場強(qiáng)度比遠(yuǎn)區(qū)場大得多。從這個角度上說,電磁防護(hù)的重點應(yīng)該在近區(qū)場。
近區(qū)場的測量
在近場區(qū)(感應(yīng)場區(qū)),電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H的大小沒有確定的比例關(guān)系,即:E 377H,需要分別測量電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H的大小。對于電壓高而電流小的場源,在感應(yīng)場區(qū)內(nèi)主要是電場,主要測量電場,對于電壓低而電流大的場源(如感應(yīng)線圈),在感應(yīng)場區(qū)內(nèi)主要是磁場,主要測量磁場。例如,對于沒有接上電器的墻上電源插座,電流基本為零,電壓不為零,插座在其附近產(chǎn)生一定強(qiáng)度的工頻電場,但產(chǎn)生的工頻磁場基本為零。
*標(biāo)準(zhǔn)限值中30MHz以下以場強(qiáng)為準(zhǔn),因為該頻段的波長大于10米,測量點處的感應(yīng)場常常不能忽略,電場強(qiáng)度E與磁場強(qiáng)度H的比例關(guān)系不確定。
由前面的場強(qiáng)與距離的關(guān)系可知,近場區(qū)場強(qiáng)很大(根據(jù)不同的設(shè)備,電場強(qiáng)度可能從幾十到幾百V/m,磁場強(qiáng)度可達(dá)到數(shù)A/m),但場強(qiáng)隨距離的增大衰減得很快,即場強(qiáng)變化梯度很大,是一種非常復(fù)雜的非均勻場。因此,近區(qū)場強(qiáng)儀的量程應(yīng)當(dāng)足夠大,而測量探頭應(yīng)當(dāng)足夠小,測量結(jié)果才能代表測試點的場強(qiáng)。近場區(qū)監(jiān)測主要屬于工作場所監(jiān)測。
由于近區(qū)場強(qiáng)很大,較遠(yuǎn)處的其它電磁輻射源的貢獻(xiàn)可忽略不計,因此,近區(qū)場強(qiáng)測量不采用選頻式儀器??捎镁C合場強(qiáng)儀測量近區(qū)場強(qiáng),如意大利PMM公司的8053型儀器等等,具有較好的測量精度和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。目前的綜合場強(qiáng)儀與早期的近區(qū)場強(qiáng)儀的不同:前者為各向同性,測量時不必調(diào)整探頭方向。前者較后者頻率范圍更寬。